DE597547C

DE597547C - Verwendung von Chrom-Nickel-Legierungen fuer Gegenstaende mit erhoehten Arbeitstemperaturen

Info

Publication number: DE597547C
Application number: DEH133973D
Authority: DE
Original assignee: Heraeus Vacuumschmelze AG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1932-11-11
Filing date: 1932-11-11
Publication date: 1934-05-26

Description

In der Technik besteht ein starkes Bedürfnis nach Werkstoffen, die etwa zwischen 400 und 6oo° möglichst hohe Festigkeitseigenschaften aufweisen und u.a. auch, für Federn verwendet werden können, die bei solchen Temperaturen noch befriedigend arbeiten. Als Beispiel sei nur genannt die Verwendung für Ventilfedern für Explosionsmotore sowie Ventile aller Art.

Für die Feststellung der Festigkeitseigenschaften zwischen 400 und 6oo° empfiehlt sich die Bestimmung der Krisenfestigkeit, die ein Urteil über die Festigkeitseigenschaften im Dauerbetrieb ermöglicht, während aus Zerreißversuchen bestimmte Festigkeitseigenschaften kein Urteil auf die Dauerbewährung ermöglichen.,

Es war bereits bekannt, daß Chrom-Nickel-Legierungen erst bei höheren Temperaturen als Eisen, nämlich oberhalb etwa 700 bis 8oo° ihre Festigkeit durch Rekristallisation verlieren. Es war aber nicht bekannt, wie die Legierungen zusammengesetzt und vorbehandelt sein sollten, um im Bereich von 400 bis 6oo° eine besonders hohe Kriechfestigkeit aufzuweisen.

In der beiliegenden Abbildung sind gestrichelt die^v Festigkeitseigenschaften einiger Werkstoffe eingezeichnet, die bisher als besonders für das angegebene Temperaturintervall geeignet galten; die chemische Zusammensetzung dieser Werkstoffe ist den einzelnen Kurven beigeschrieben. Üblich wurden solche Materialien im wärmebehandelten Zustand verwandt.

Jahrelange Studien auf diesem speziellen Gebiet haben ergeben, daß für den angegebenen Zweck besonders Legierungen im kaltgewalzten Zustand geeignet sind, die 10 bis 25 o/o Chrom, 3 bis 15 o/_o Molybdän oder Wolfram, ο bis 20 o/_o Eisen und Rest Nickel enthalten, wobei das Nickel ganz oder teilweise durch Kobalt ersetzt sein kann. Die Rekristallisationstemperatur dieser Legierungen Hegt etwa zwischen 800 bis 900⁰, und es hat sich gezeigt, daß bei Arbeitstemperaturen bis 6oo° noch kein erhebliches dauerndes Nachlassen der Festigkeitseigenschaften eintritt. Da die angegebenen Legierungen auch im kaltgewalzten Zustand noch eine gute Kerbzähigkeit und Ermüdungsfestigkeit besitzen, sind solche kaltgewalzten Werkstoffe für Arbeitstemperaturen zwischen 400 und 6oo° hervorragend geeignet, wie die ausgezogene Kurve ι des Kurvenblattes erkennen läßt. Wesentlich ist dabei, daß die Legierungen im kaltgewalzten Zustand verwendet werden, da sich durch vergleichende Messungen ergeben hat, daß die Kriechfestigkeit derselben Legierungen bei denselben Temperaturen im warmgewalzten bzw. ausgeglühten Zustand erheblich niedriger liegt. Für eine Legierung entsprechend der Kurve 1 liegt im warmgewalzten Zustand die Kriech-

festigkeit bei 500⁰ nur bei etwa 12 kg/mm² und bei 6oo° bei etwa 6 kg/mm². Andere Chrom-Nickel-Eisen-Legierungen handelsüblicher Zusammensetzung weisen noch niedrigere Werte der Kriechfestigkeit in dem genannten Temperaturbereich auf.

In Fällen, in denen bei 400 bis 6oo° noch höhere Werte der Kriechfestigkeit gefordert werden, empfiehlt es sich, Legierungen zu

ίο verwenden, die außer den vorstehend genannten Mengen an Chrom, Molybdän oder Wolfram, Eisen und Nickel bzw. Kobalt noch 0,5 bis 1,30/0 Beryllium enthalten. Um diese Legierungen für den beabsichtigten Zweck brauchbar und zugleich die Fähigkeit des Berylliums, eine Ausscheidungshärtung zu bewirken, nutzbar zu machen, werden die Legierungen von hoher Temperatur abgeschreckt, dann kalt verformt und schließlieh zum Zwecke der Aushärtung angelassen. Die Kaltverformung beträgt zweckmäßig etwa 20 bis 5oo/₀. Nach dieser Art der Vorbehandlung ergeben sich Werte für die Kriechfestigkeit zwischen 400 und 6oo°, wie sie aus der Kurve 2 der Abbildung zu entnehmen sind.

Claims

Patentansprüche:

1. Die Verwendung an sich bekannter Werkstoffe mit 10 Ms 25 o/₀ Chrom, 3 bis 15 o/o Molybdän oder Wolfram, ο bis 35 0/0 Eisen und Rest Nickel, das teilweise oder ganz durch Kobalt ersetzt werden kann, im hartgewalzten Zustand für Gegenstände mit Arbeitstemperaturen zwischen 400 und 6oo°.

2. Verfahren um Legierungen, die neben den im Anspruch 1 genannten Bestandteilen noch 0,5 bis 1,3 o/_o Beryllium enthalten, für den im Anspruch 1 genannten Zweck brauchbar zu machen, dadurch gekennzeichnet, .daß die Legierungen von hoher Temperatur abgeschreckt, dann kalt verformt und schließlich zum Zwecke der Aushärtung angelassen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen